JP6608251B2 - 検出プローブおよび測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、検出対象の物理量を検出する検出電極を備えた検出プローブ、およびこの検出プローブを備えた測定装置に関するものである。

この種の検出プローブとして、本願出願人は、下記の特許文献１〜３において、種々の形態の検出プローブ（以下、単に「検出プローブ」ともいう）を開示している。例えば、特許文献１では、閉状態において測定対象電線を取り囲んで環状の閉磁路を形成する磁気コアが内蔵されたクランプ部を備えた検出プローブを開示している。また、特許文献２では、電圧測定用センサ基板を収容するセンサ基板収容部と、回動軸を介してセンサ基板収容部に回動可能に軸支されて、測定対象導線をセンサ基板収容部との間で挟持する測定対象電線押付け部とを備えた構成の検出プローブを開示している。また、特許文献３では、内部に電圧検出用の検知電極と磁石とが配置された電圧検出部を備え、電圧検出部が設けられた測定プローブの先端部を磁石の磁力によって位置決めしつつ測定対象電線に押し当てる構成の検出プローブを開示している。これらの検出プローブは、いずれも、その検出用の電極を測定対象電線の導電部位に直接接触させることなく互いに容量結合させるだけで、この導電部位の電圧を検出し得る検出プローブ（いわゆる非接触型検出プローブ）として構成されている。

ここで、上記の検出プローブは、電圧検出用の電極の近傍に、磁気コアが配置されていたり、クランプや挟持のための機構が配置されていたり、磁石が配置されていたりする構成のため、外形、特に電圧検出用の電極を含む部位の形状が大きくなっている。このため、上記の検出プローブでは、例えば、束ねられた複数の電線のうちの１本の電線の電圧を測定するときには、１本の電線だけを挟持することができないため、このような形態での測定が困難となっている。

このような課題を解決する手段として、出願人は、次のような検出プローブを開発している。この検出プローブは、絶縁材料製のグリップ部と、先端部に挿入凹部が形成されて基端部がグリップ部に連結されたシールド筒体と、先端面および外周面が絶縁被覆で覆われた金属製の柱状体で形成されたシールド筒体内に摺動自在に収納された検出電極とを備えて構成されている。また、検出電極は、グリップ部にスライド可能に配設された操作レバーに対する操作に応じて摺動（移動）させられる。この場合、検出電極は、シールド筒体に形成された第２ガイド孔に挿通された操作レバーの支柱部の先端部に連結されている。この検出プローブでは、操作レバーを操作して検出電極をシールド筒体の先端部に向けて摺動させて挿入凹部に挿入されている電線に検出電極の先端面を当接させ、この状態で電線の電圧を測定することが可能となっている。このため、この検出プローブでは、シールド筒体や検出電極を細く形成することで、束ねられた複数の電線のうちの１本の電線だけを確実かつ容易に挟持することができるため、このような電線の電圧を確実に測定することが可能となっている。

特開２０１２−１３７４９６号公報（第５頁、第１図） 特開２０１４−５２３２９号公報（第５−８頁、第１−３図） 特開２０１４−１６３６７０号公報（第５−８頁、第１−３図）

ところが、出願人が開発している上記の検出プローブにも、改善すべき以下の課題が存在する。すなわち、この検出プローブでは、検出電極が絶縁被覆で覆われている。この場合、絶縁被覆を構成する絶縁材料の種類によっては、絶縁被覆に外力が加わったときや、変形が生じたときにノイズが発生することがある。このため、検出電極が絶縁被覆で覆われている上記の検出プローブには、例えば、使用中に外力が加わったときに、その外力が検出プローブの各構成要素を介して絶縁被覆に加わり、これによって発生したノイズの影響で検出精度が低下するおそれがあり、この点の改善が望まれている。

本発明は、かかる課題を改善するためになされたものであり、物理量の検出精度を向上させ得る検出プローブおよび測定装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の検出プローブは、検出対象の物理量を検出する検出電極と、当該検出電極の近傍に配設された導電体と、前記検出電極および前記導電体の間に配設された絶縁体とを備えた検出プローブであって、前記検出電極は、柱状に形成され、前記絶縁体は、外力が加わったときおよび変形が生じたときの少なくとも一方のときに電荷の発生を低レベルに維持する物性を有する材料で形成されて、前記検出対象に当接する前記検出電極の端面と外周面とを覆うように当該検出電極に固着され、前記検出電極および前記導電体のいずれか一方は、当該検出電極および当該導電体の他方に対して各々の軸線方向に沿って移動可能に構成されている。
また、請求項２記載の検出プローブは、検出対象の物理量を検出する検出電極と、当該検出電極の近傍に配設された導電体と、前記検出電極および前記導電体の間に配設された絶縁体とを備えた検出プローブであって、前記検出電極は、柱状に形成され、前記絶縁体は、外力が加わったときおよび変形が生じたときの少なくとも一方のときに電荷の発生を低レベルに維持する物性を有する材料で形成されて、前記検出電極における前記検出対象に当接する端面が露出しかつ当該検出電極の外周面を覆うように当該検出電極に固着され、前記検出電極および前記導電体のいずれか一方は、当該検出電極および当該導電体の他方に対して各々の軸線方向に沿って移動可能に構成されている。
この場合、「外力が加わったときおよび変形が生じたときの少なくとも一方のとき」とは、「外力が加わっているが変形が生じていないとき」、「外力が加わっていないが変形が生じたとき」、および「外力が加わりかつ変形が生じているとき」のいずれかをいう。

また、請求項３記載の検出プローブは、請求項１または２記載の検出プローブにおいて、前記絶縁体は、前記物性を有する材料としての圧電効果が低い材料で形成されている。

また、請求項４記載の検出プローブは、請求項３記載の検出プローブにおいて、前記絶縁体は、前記圧電効果が低い材料としての非晶性材料で形成されている。

また、請求項５記載の検出プローブは、請求項４記載の検出プローブにおいて、前記絶縁体は、前記非晶性材料としての非晶性樹脂で形成されている。

また、請求項６記載の検出プローブは、請求項１から５のいずれかに記載の検出プローブにおいて、前記導電体は、シールドとして機能する。

また、請求項７記載の検出プローブは、請求項１から６のいずれかに記載の検出プローブにおいて、前記絶縁体は、筒状体で構成されて、当該筒状体に前記検出電極が挿入された状態で固着されている。

また、請求項８記載の測定装置は、請求項１から７のいずれかに記載の電圧検出プローブと、当該電圧検出プローブによって検出された前記物理量に基づいて前記検出対象についての被測定量を測定する本体ユニットとを備えている。

請求項１，２記載の検出プローブおよび請求項８記載の測定装置によれば、検出電極と導電体との間に配設する絶縁体を、外力が加わったときおよび変形が生じたときの少なくとも一方のときに電荷の発生を低レベルに維持する物性を有する材料で形成したことにより、例えば、測定作業において検出プローブを操作する際に検出プローブに加わる外力が検出プローブを構成する各部材を介して絶縁体に加わったり、温度変化等によって絶縁体が変形したりしたとしても、これらに起因するノイズの発生を確実に低減することができるため、ノイズの影響による検出精度および測定精度の低下を防止して、検出精度および測定精度を十分に向上させることができる。

また、請求項３記載の検出プローブおよび請求項８記載の測定装置によれば、圧電効果が低い材料で絶縁体を形成したことにより、絶縁体に大きな外力が加わったり、絶縁体が大きく変形したりしたときのノイズの発生をより確実に低減することができる。

また、請求項４記載の検出プローブおよび請求項８記載の測定装置によれば、非晶性材料で絶縁体を形成したことにより、非晶性材料が圧電効果を生じ難いため、絶縁体に加わったときのノイズの発生をさらに確実に低減することができる。

また、請求項５記載の検出プローブおよび請求項８記載の測定装置によれば、非晶性樹脂で絶縁体を形成したことにより、非晶性樹脂の加工が容易なため、絶縁体を配設するための加工コストを十分に低減することができる。

また、請求項６記載の検出プローブおよび請求項８記載の測定装置によれば、シールドとして機能する導電体と検出電極との間に絶縁体を配設したことにより、導電体と検出電極との間の絶縁性を確保しつつ、ノイズの発生を確実に低減することができる。

また、請求項１，２記載の検出プローブおよび請求項８記載の測定装置によれば、検出電極および導電体のいずれか一方を他方に対して移動可能に構成したことにより、これらのいずれか一方を移動させて検出対象に検出電極の先端面を接触させる構成の検出プローブの検出精度、およびこの検出プローブを備えた測定装置の測定精度を十分に向上させることができる。

また、請求項１，２記載の検出プローブおよび請求項８記載の測定装置によれば、絶縁体を検出電極に固着させたことにより、検出電極に対する絶縁体の移動を規制することができるため、両者の相対的な移動に起因するノイズの発生を確実に低減することができる結果、検出精度および測定精度をさらに向上させることができる。

また、請求項１記載の検出プローブおよび請求項８記載の測定装置では、検出電極の先端面と外周面とを覆うように絶縁体が検出電極に固着されている。このため、この検出プローブおよび測定装置によれば、検出電極の露出部分（使用者が検出電極に直接接触する可能性がある部分）を十分少なくすることができるため、安全性を向上させることができる。

また、請求項２記載の検出プローブおよび請求項８記載の測定装置では、検出電極の先端面が露出しかつ検出電極の外周面を覆うように絶縁体が検出電極に固着されている。このため、この検出プローブおよび測定装置によれば、検出対象に当接する先端面が絶縁体によって覆われていない（先端面が露出している）分だけ、検出電極の感度を向上させることができるため、検出精度および測定精度をさらに向上させることができる。

また、請求項７記載の検出プローブおよび請求項８記載の測定装置では、絶縁体が、筒状体で構成されて、その筒状体に検出電極が挿入された状態で固着されている。このため、この検出プローブおよび測定装置によれば、例えば、検出電極が挿入された絶縁体（筒状体）を熱収縮させる簡易な方法で、絶縁体を検出電極に確実に固着（配設）することができる結果、絶縁体の配設作業を効率的に行うことができる。

検出プローブ１の構成を示す斜視図である。 図１において軸線Ｌを含む平面に沿ってグリップ部２を切断した状態での検出プローブ１のＷ−Ｗ線断面図（検出電極２３によって挿入凹部３３が閉塞された状態での断面図）である。 図２の軸線Ｌを含む平面に沿って切断した検出電極ユニット３の断面図である。 図１において軸線Ｌを含む平面に沿ってグリップ部２を切断した状態での検出プローブ１のＷ−Ｗ線断面図（挿入凹部３３が開口している状態での断面図）である。 図４の軸線Ｌを含む平面に沿って切断した検出電極ユニット３の断面図である。 図１において軸線Ｌを含む平面に沿ってグリップ部２を切断した状態での検出プローブ１のＷ−Ｗ線断面図（挿入凹部３３の先端側切欠き面３３ａと検出電極２３の先端面２３ａとの間で測定対象電線６が挟持されている状態での断面図）である。 第１シールド筒体２１の先端部の構成を説明するための要部拡大断面図（挿入凹部３３が開口している状態での拡大断面図）である。 第１シールド筒体２１の先端部の構成を説明するための要部拡大断面図（測定対象電線６が挟持されている状態での拡大断面図）である。 測定装置ＭＤの構成図である。 検出電極２３の先端面２３ａの他の構成を説明するための要部拡大断面図（測定対象電線６が挟持されている状態での拡大断面図）である。 第１シールド筒体２１のさらなる他の先端部の構成を説明するための要部拡大断面図（挿入凹部３３が開口している状態での拡大断面図）である。 検出電極２３の先端部の他の構成を説明するための要部拡大断面図（測定対象電線６が挟持されている状態での拡大断面図）である。 グリップ部２の半体（同図における手前側半体）を取り外した状態の検出プローブ１０１の側面図である。 検出プローブ１０１の断面図である。 グリップ部２の半体（同図における手前側半体）を取り外した状態において第１シールド筒体２１をグリップ部２の先端部側（基端部から離間する向き）に移動させた状態の検出プローブ１０１の側面図である。 グリップ部２の半体（同図における手前側半体）を取り外した状態において測定対象電線６を挟持した状態の検出プローブ１０１の側面図である。

以下、検出プローブおよび測定装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、図１に示す検出プローブとしての電圧検出プローブ１（以下、単に「検出プローブ１」ともいう）の構成について、図面を参照して説明する。

この検出プローブ１は、一例として、図１に示すように、グリップ部２および検出電極ユニット３を備え、後述の本体ユニット４（図９参照）と共に測定装置ＭＤを構成する。また、検出プローブ１は、シールドケーブル５を介して本体ユニット４と接続されると共に、検出電極ユニット３の先端に設けられた後述の挿入凹部３３内に測定対象電線６（図４参照）を挿入して使用される。本実施の形態でのシールドケーブル５とは、信号伝送用の配線、およびこの配線をシールドするシールド導体を備えたケーブルであって、例えば、信号伝送用の配線としての芯線およびこの芯線を覆うシールド導体を備えたシールド線（同軸ケーブルを含む）や、ツイストペア線を含んでいる。本例では一例として、図２に示すように、芯線５ａおよびこの芯線５ａを覆うシールド導体５ｂを備えたシールド線をシールドケーブル５の一例として挙げて説明する。

グリップ部２は、使用者によって把持される部材であって、一例として、図１，２に示すように、合成樹脂材料などの電気的絶縁性を有する材料（以下、単に絶縁材料ともいう）を用いて検出電極ユニット３を収容可能な中空の柱状体に形成されている。また、グリップ部２の先端部（図１，２における左側の端部）側の端面１１には、検出電極ユニット３の後述する第１シールド筒体２１（第１シールド体）が挿通される貫通孔１１ａが形成されている。また、グリップ部２の基端部（図１，２における右側の端部）側の端面１３には、図２に示すように、貫通孔１３ａが形成されている。シールドケーブル５は、シールドケーブル５に一体的に取り付けられた自在ブッシュ５ｃがこの貫通孔１３ａに嵌め込まれることにより、グリップ部２の基端部に連結されている。

また、グリップ部２の外周壁の外面には、一例として、グリップ部２の長さ方向（後述する軸線Ｌ（図１，２参照）と平行な方向）に沿って延びる長溝１５が形成されると共に、この長溝１５の底壁（グリップ部２の外周壁の一部の部位）には、グリップ部２の長さ方向に沿って延びる第１ガイド孔１６がこの底壁を貫通して形成されている。

検出電極ユニット３は、一例として、図２〜６に示すように、第１シールド筒体２１、第２シールド筒体２２（第２シールド体）、検出電極２３、絶縁被覆２４、第１蓋体２５、第２蓋体２６、第３蓋体２７、絶縁筒体２８、ガイド筒体２９、連結ピン３０、付勢部材３１および操作レバー３２を備えている。

第１シールド筒体２１は、「導電体」の一例であって、図３，５に示すように導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて外形が一例として直径３ｍｍ〜５ｍｍ程度の筒状の剛性体（本例では一例として円筒状体）に形成されると共に、先端部（図２〜６では左端部）には、この先端部における外周壁の一部が軸線Ｌに対して交差する方向（本例では一例として直交する方向）に沿って例えば切削加工などの手法によって切り欠かれて測定対象電線６（図４，６，８参照）が挿入される挿入凹部３３が形成されている。なお、本例での測定対象電線６は、図８に示すように、芯線６ａが絶縁被覆６ｂで覆われた被覆電線である。また、第１シールド筒体２１は、図３，５に示すように、基端部側（両図における右側）が第２シールド筒体２２に収容された状態で第２シールド筒体２２に固定されている。

挿入凹部３３は、本例では一例として、図２，５に示すように（詳細には図５の要部拡大図である図７に示すように）、この挿入凹部３３を構成する第１シールド筒体２１の各切欠き面３３ａ，３３ｂ，３３ｃのうちの第１シールド筒体２１の先端部側に位置する先端側切欠き面３３ａは、軸線Ｌと直交する基準平面ＰＬを基準として第１シールド筒体２１の基端部側に傾斜する構成（つまり、軸線Ｌ（軸線Ｌを含む仮想平面）と先端側切欠き面３３ａとの角度θ１を鋭角にする構成）となっている。この構成により、挿入凹部３３内に挿入された測定対象電線６が、後述するようにして検出電極２３における先端部側の端面２３ａ（以下、先端面２３ａともいう）によって先端側切欠き面３３ａに押し付けられた状態（図６，８参照）のときに、挿入凹部３３から外れにくくなっている。

本例では一例として、各切欠き面３３ａ，３３ｂ，３３ｃのうちの第１シールド筒体２１の基端部側に位置する基端側切欠き面３３ｂは、軸線Ｌと直交する基準平面ＰＬ（図７参照）を基準として、先端側切欠き面３３ａよりも第１シールド筒体２１の基端部側に傾斜する構成（つまり、軸線Ｌ（軸線Ｌを含む仮想平面）と先端側切欠き面３３ａとの角度θ２を角度θ１よりも小さくなる状態で鋭角にする構成）となっている。この構成により、上記のような先端側切欠き面３３ａを傾けたときの効果（挿入凹部３３から測定対象電線６を外れにくくできるとの効果）を維持しつつ、各切欠き面３３ａ，３３ｂ間の軸線Ｌ方向に沿った距離を奥側切欠き面３３ｃ（挿入凹部３３を構成する奥側の切欠き面）から離間するに従って徐々に広くする構成（挿入凹部３３の開口幅を徐々に広くする構成）にし得るため、測定対象電線６の挿入凹部３３内への挿入の容易性を高めることが可能となっている。

また、本例では、奥側切欠き面３３ｃは、一例として軸線Ｌとほぼ平行な平面となる構成であるが、この構成に限定されるものではなく、弧状面に形成する構成を採用することもできる。

本例の検出プローブ１が使用される測定対象電線６は、背景技術で説明した各種の検出プローブでは装着することが困難であった導体、例えば、通常は他の同じような小径な配線材と共に結束された状態で引き回される小径な配線材の１本などのように、他の導体（他の配線材など）と極めて近接した状態で存在している１本の小径な配線材（被覆電線）である。

このため、この検出プローブ１の検出電極ユニット３では、第１シールド筒体２１として、このような小径の配線材が測定対象電線６として挿入可能な幅および深さの挿入凹部３３を先端部に形成し得る限りにおいて、より細い筒状の剛性体を使用することが可能となっている。また、測定対象電線６とこの測定対象電線６に隣接する他の配線材との間の距離が短い状態であっても測定対象電線６を選択的に挿入凹部３３に挿入できるようにするためにも、第１シールド筒体２１に使用する筒状の剛性体は、なるべく細いものであるのが好ましい。例えば、上記のような小径（直径が約２ｍｍ）の配線材を収容するためには、挿入凹部３３は、例えば、２ｍｍよりも若干深い深さで、かつ２ｍｍよりも若干広い幅（開口幅）に形成する必要がある。このため、第１シールド筒体２１は、上記したように、一例として直径３ｍｍ〜５ｍｍ程度の筒状の剛性体で形成するのが好ましい。

第２シールド筒体２２は、図３，５に示すように導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて外形が一例として直径７ｍｍ〜１０ｍｍ程度の筒状の剛性体（本例では一例として円筒状体）に形成され、図２，４に示すように、グリップ部２内に収容された状態でグリップ部２に固定されている。また、第２シールド筒体２２の外周壁には、第２シールド筒体２２の長さ方向（軸線Ｌ方向）に沿って延びる第２ガイド孔（貫通孔）３４が形成されている。

検出電極２３は、図３，５に示すように導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて外形が柱状体（第１シールド筒体２１の断面形状に合致した断面形状の柱状体。本例では一例として円柱状体）に形成されている。この検出電極２３は、図６に示すように、第１シールド筒体２１の挿入凹部３３に挿入された測定対象電線６に先端面２３ａが当接した状態において測定対象電線６の電圧Ｖ１（物理量：図９参照）を検出する。

また、検出電極２３は、図３，７に示すように、測定対象電線６の電圧Ｖ１を検出する際に検出対象としての測定対象電線６に当接する先端面２３ａ、および外周面２３ｂ（連結ピン３０が接続される基端部側の端面（図３，５中の右端面）を除く他の表面）が絶縁体としての絶縁被覆２４で覆われている。

ここで、絶縁被覆２４を構成する材料によっては、検出プローブ１によって検出した物理量としての電圧Ｖ１の値が安定しないことが発明者の実験結果から明らかとなっている。この原因として、絶縁被覆２４に対して加わる外力や絶縁被覆２４の変形に起因して絶縁被覆２４に電荷が発生し、この電荷が検出電極２３によってノイズとして検出されることが考えられる。具体的には、例えば、測定作業において検出プローブ１を操作する際に、大きさや方向が変化する外力が検出プローブ１に加わったときには、検出プローブ１を構成する各部材を介してその外力が絶縁被覆２４に加わって絶縁被覆２４が振動し、その振動によって絶縁被覆２４に電荷が発生すると考えられる。また、検出プローブ１に対して静的な（大きさや方向が変化しない、または変化が少ない）外力が加わったときにも、その外力が各部材を介して絶縁被覆２４に加わって絶縁被覆２４に電荷が発生すると考えられる。さらに、温度変化等によって絶縁被覆２４が変形したときには、絶縁被覆２４に応力が発生し、その応力によって絶縁被覆２４に電荷が発生すると考えられる。このため、この検出プローブ１では、外力が加わったときおよび変形が生じたときの少なくとも一方のとき電荷の発生を低レベルに維持する物性を有する材料で絶縁被覆２４を形成することで、ノイズの影響の低減を図っている。

この場合、この検出プローブ１では、上記の物性を有する材料として、圧電効果が低い材料（以下、「低圧電効果材料」ともいう）が採用され、この低圧電効果材料で絶縁被覆２４が形成されている。具体的には、この検出プローブ１では、低圧電効果材料として、結晶構造を有していない材料である非晶性材料が採用され、より具体的には、非晶性材料として、非晶性樹脂が採用されている。非晶性樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、変形ポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミドおよびポリエーテルイミド等が知られているが、この検出プローブ１では、加工の容易さおよびコスト低減の観点から、ポリ塩化ビニルが採用されている。

また、この検出プローブ１では、一例として、次のようにして絶縁被覆２４が検出電極２３に配設されている。まず、ポリ塩化ビニルで形成した厚みが０．１ｍｍ未満（一例として０．０５ｍｍ程度）のチューブ（筒状体）を検出電極２３に被せ、次いで、チューブに対する熱風の吹き付け等によってチューブを熱収縮させることで、チューブを検出電極２３の先端面２３ａおよび外周面２３ｂに固着させる。これにより、非晶性樹脂としてのポリ塩化ビニルで形成された絶縁被覆２４が検出電極２３の先端面２３ａおよび外周面２３ｂに配設される。

また、このようにして表面に絶縁被覆２４が形成された検出電極２３は、図３，５に示すように、軸線Ｌ方向に沿って摺動自在（グリップ部２に対して移動可能）に第１シールド筒体２１内に収納されている（つまり、第１シールド筒体２１に対して検出電極２３が相対的に移動可能に構成されている）。また、検出電極２３は、図３に示すように、先端面２３ａが後述するように第１シールド筒体２１における先端部側の開口部に装着された第１蓋体２５と当接する状態において、基端部側が第１シールド筒体２１の基端部側から突出する長さに規定されている。また、本例では、検出電極２３の先端面２３ａは、図７に示すように、基準平面ＰＬと平行な平面で形成されている。

第１蓋体２５は、導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて形成されて、第１シールド筒体２１における先端部（図２，３では左端部）側の開口部に圧入や溶着などの手法（電気的に接続される手法）によって装着されることで、この開口部を閉塞する。また、第１蓋体２５は、先端部が半球状に形成されている。第１蓋体２５をこのような形状に形成することで、結束された複数の配線材のうちの１本の配線材だけを挟持して電圧測定を行う際に、結束された複数の配線材の中に第１シールド筒体２１の先端部を挿入し易くすることが可能となっている。

第２蓋体２６は、導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて形成されて、第２シールド筒体２２における先端部（図２，３では左端部）側の開口部に圧入や溶着などの手法（電気的に接続される手法）によって装着されている。また、第２蓋体２６は、中央部分に貫通孔２６ａが形成されている。上記の第１シールド筒体２１は、その基端部側がこの貫通孔２６ａ内に挿入されると共に、溶着などの導通状態を確保し得る手法によって第２蓋体２６に接合（固定）されている。

第３蓋体２７は、導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて形成されて、第２シールド筒体２２における基端部（図２，３では右端部）側の開口部に圧入や溶着などの手法（電気的に接続される手法）によって装着されている。また、第３蓋体２７は、中央部分に貫通孔２７ａが形成されている。なお、本例では一例として、第１シールド筒体２１と第１蓋体２５とを別体に形成すると共に、第２シールド筒体２２と第２蓋体２６および第３蓋体２７とを別体に形成する構成を採用しているが、第１シールド筒体２１と第１蓋体２５とを一体的に形成する構成や、第２蓋体２６および第３蓋体２７のうちの少なくとも一方（第２蓋体２６だけ、第３蓋体２７だけ、または第２蓋体２６および第３蓋体２７の双方）を第２シールド筒体２２と一体的に形成する構成を採用することもできる。

絶縁筒体２８は、図３，５に示すように、絶縁材料を用いて筒状体（本例では一例として円筒状体）に形成されて、第３蓋体２７の貫通孔２７ａ内に装着されている。この絶縁筒体２８は、後述するように絶縁筒体２８内に挿着されるガイド筒体２９と第３蓋体２７とを電気的に絶縁するためのものである。したがって、同図に示す構成では、絶縁筒体２８は、第２シールド筒体２２における基端部側の内面にも接する長さに形成されているが、貫通孔２７ａ内にのみ配置される構成としてもよいのは勿論である。

ガイド筒体２９は、図３，５に示すように、導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて一端側（図３中の左端側）が開口し、他端側（図３中の右端側）が閉塞する筒状体（本例では一例として円筒状体）に形成されている。なお、本例では、ガイド筒体２９における他端側の端面に、シールドケーブル５の芯線５ａを挿入して半田付けするための筒状突起２９ａが形成されているが、この筒状突起２９ａの形成は任意である。また、ガイド筒体２９は、開口する端部側から絶縁筒体２８内に圧入などされることで、この絶縁筒体２８を介在させた状態で第３蓋体２７に固定されている。

連結ピン３０は、図３，５に示すように、導電性材料（導電性を有する金属材料）を用いて柱状体（ガイド筒体２９の断面形状に合致した断面形状の柱状体。本例では一例として円柱状体）に形成されている。また、連結ピン３０は、一端側（図３中の左端側）がガイド筒体２９から突出する状態で、他端側（図３中の右端側）がガイド筒体２９内に摺動自在に挿入されている。また、連結ピン３０は、一端側が検出電極２３の基端側に導通状態が確保された状態で連結されている。

付勢部材３１は、一例として導電性材料（導電性を有する金属材料）製の圧縮コイルばねで構成されて、図３，５に示すように、ガイド筒体２９内に、このガイド筒体２９における閉塞された他端側の内面と、連結ピン３０の他端側の端面との間に縮長状態（押し縮められた状態）で収容されている。この構成により、付勢部材３１は、連結ピン３０をその一端側がガイド筒体２９から常時突出する方向（第１シールド筒体２１の先端部方向）に付勢する。また、これにより、付勢部材３１は、連結ピン３０に連結された検出電極２３、さらには後述するようにこの検出電極２３に連結された操作レバー３２についても、第１シールド筒体２１の先端部方向に常時付勢する。

操作レバー３２は、図３，５に示すように、第２シールド筒体２２の第２ガイド孔３４に挿通されている直方体状の支柱部３２ａと、支柱部３２ａにおける第２ガイド孔３４から外方に突出する部位の先端に形成されたつまみ部３２ｃとを備え、これらの部材が絶縁材料を用いて一体的に形成されて構成されている。また、操作レバー３２は、支柱部３２ａにおける第２シールド筒体２２の内側に延出する端部（図３，５での下端部）が検出電極２３（検出電極２３における第１シールド筒体２１から突出する基端部側）に連結されている。

この構成により、例えばグリップ部２を把持する使用者の親指からつまみ部３２ｃが第２シールド筒体２２における基端部方向への外力Ｆ１（図４，５参照）を受けたときには、操作レバー３２は、支柱部３２ａが第２ガイド孔３４によってガイドされた状態で、付勢部材３１の付勢力に抗して検出電極２３および連結ピン３０と共に第２シールド筒体２２における基端部方向に移動する。一方、操作レバー３２は、上記の外力Ｆ１が解除されたときには、付勢部材３１の付勢力Ｆ２（図６参照）により、検出電極２３および連結ピン３０と共に第２シールド筒体２２における先端部方向に、検出電極２３の先端部が第１蓋体２５に当接するまで移動する。

また、この構成の検出電極ユニット３では、図３，５に示すように、第２シールド筒体２２の外側に（第２シールド筒体２２の外面に沿って）フランジ部３２ｂが配設され、このフランジ部３２ｂが、操作レバー３２の支柱部３２ａにおける第２ガイド孔３４から突出する部位に取り付けられている。したがって、フランジ部３２ｂは、操作レバー３２に対する移動操作に応じて、第２シールド筒体２２の外面と接触した状態で外面に沿って移動（摺動）させられる。この場合、フランジ部３２ｂは、導電性材料（例えば、第２シールド筒体２２を構成する材料と同じ材料）を用いて断面が円弧状（樋状）に形成されており、第２シールド筒体２２に接触することで、第２シールド筒体２２と同電位となっている。また、フランジ部３２ｂは、第２シールド筒体２２における第２ガイド孔３４の長さ（操作レバー３２の移動方向（軸線Ｌの方向）に沿った長さ）よりもやや長く形成されている。このフランジ部３２ｂは、挿入凹部３３の先端側切欠き面３３ａと検出電極２３の端面２３ａとによって測定対象電線６を挟持した状態（図６に示す状態）において、第２ガイド孔３４を遮蔽する第３シールド体として機能する。

また、この構成の検出電極ユニット３では、検出電極２３、検出電極２３に連結される連結ピン３０、およびこの連結ピン３０が挿入されているガイド筒体２９のほぼ全体が、互いに同じ電位（シールドケーブル５のシールド導体５ｂの電位）に規定された第１シールド筒体２１、第２シールド筒体２２、第１シールド筒体２１の先端部側の開口部に挿着された第１蓋体２５、第２シールド筒体２２の先端部側の開口部を閉塞する第２蓋体２６、および第２シールド筒体２２の基端部側の開口部を閉塞する第３蓋体２７で覆われた構成（つまり、シールド導体５ｂの電位でシールドされた構成）となっている。

このように構成された検出電極ユニット３は、図２，４，６に示すように、第１シールド筒体２１がグリップ部２の端面１１に形成された貫通孔１１ａに挿通され、かつ操作レバー３２の支柱部３２ａがグリップ部２の第１ガイド孔１６に挿通されてつまみ部３２ｃがグリップ部２の長溝１５内に配置された状態で、グリップ部２内に収容されている。したがって、第１シールド筒体２１は、その基端部がグリップ部２内に収容された検出電極ユニット３の第２蓋体２６に固定された状態でグリップ部２内に収容された構成であるため、検出プローブ１全体として見たときにその基端部がグリップ部２に連結されている状態と等価となっている。

また、グリップ部２の端面１３には、シールドケーブル５の端部が、図２，４，６に示すように、この端面１３に形成された貫通孔１３ａに自在ブッシュ５ｃが嵌め入れられた状態で接続されている。また、このシールドケーブル５におけるグリップ部２内に位置する端部では、シールドケーブル５の芯線５ａが筒状突起２９ａに半田付けされることでガイド筒体２９に接続され、かつシールドケーブル５のシールド導体５ｂが検出電極ユニット３を構成する第３蓋体２７に半田付けされている（つまり、第１シールド筒体２１は、第２蓋体２６、第２シールド筒体２２および第３蓋体２７を介してシールド導体５ｂに接続されている）。

本体ユニット４は、図９に示すように、一例として、主電源回路５１、ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、単に「コンバータ」ともいう）５２、電圧検出部５３、電流電圧変換用の抵抗５４、電圧生成部５５、電圧計５６、処理部５７および表示部５８を備えている。

主電源回路５１は、本体ユニット４の上記の各構成要素５３〜５８を作動させるための正電圧Ｖｄｄおよび負電圧Ｖｓｓ（第１基準電位としてのグランドＧ１の電位を基準として生成される絶対値が同じで、互いの極性の異なる直流電圧）を出力する。コンバータ５２は、一例として互いに電気的に絶縁された一次巻線および二次巻線を有する絶縁型のトランスと、このトランスの一次巻線を駆動する駆動回路と、トランスの二次巻線に誘起される交流電圧を整流平滑する直流変換部（いずれも図示せず）とを備えて、一次側に対して二次側が電気的に絶縁された絶縁型電源として構成されている。

このコンバータ５２では、入力した正電圧Ｖｄｄおよび負電圧Ｖｓｓに基づいて駆動回路が作動して、正電圧Ｖｄｄが印加された状態にあるトランスの一次巻線を駆動して二次巻線に交流電圧を誘起させる。また、直流変換部が、この交流電圧を整流して平滑する。これにより、コンバータ５２の二次側から、この二次側の内部基準電位（第２基準電位）Ｇ２を基準とする正電圧Ｖｆ＋および負電圧Ｖｆ−がフローティング状態（グランドＧ１、正電圧Ｖｄｄおよび負電圧Ｖｓｓと電気的に分離された状態）で生成される。このようにして生成されたフローティング電圧としての正電圧Ｖｆ＋および負電圧Ｖｆ−は、第２基準電位Ｇ２と共に電圧検出部５３に供給される。なお、正電圧Ｖｆ＋および負電圧Ｖｆ−は、絶対値がほぼ同一で、極性が互いに異なる直流電圧として生成される。

電圧検出部５３は、電流電圧変換回路５３ａ、積分回路５３ｂ、駆動回路５３ｃおよび絶縁回路５３ｄ（一例として駆動回路５３ｃによって駆動されるフォトカプラを図示しているが、例えば、図示はしないが、フォトカプラに代えて絶縁トランスを使用する構成など、他の種々の構成を採用することができる）を備え、電圧検出部５３における基準電位が上記の第２基準電位Ｇ２に規定された状態で、コンバータ５２から正電圧Ｖｆ＋および負電圧Ｖｆ−の供給を受けて作動する。

電流電圧変換回路５３ａは、一例として、非反転入力端子が抵抗を介して電圧検出部５３における第２基準電位Ｇ２に規定された部位に接続（以下、「第２基準電位Ｇ２に接続」ともいう）されると共に、反転入力端子がシールドケーブル５の芯線５ａ（つまり、この芯線５ａを介して検出プローブ１の検出電極２３）に接続され、かつ帰還抵抗が反転入力端子と出力端子との間に接続された第１演算増幅器を備えて構成されている。この電流電圧変換回路５３ａは、第１演算増幅器が正電圧Ｖｆ＋および負電圧Ｖｆ−で作動して、測定対象電線６の電圧Ｖ１（物理量および被測定量に相当する）と第２基準電位Ｇ２（電圧生成部５５から出力される電圧信号Ｖ４の電圧でもある）との電位差Ｖｄｉ（図９参照）に起因して、この電位差Ｖｄｉに応じた電流値で測定対象電線６と検出電極２３との間に流れる検出電流（電流信号）Ｉを検出電圧信号Ｖ２に変換して出力する。この場合、検出電圧信号Ｖ２は、その振幅が電流信号Ｉの振幅に比例して変化する。

積分回路５３ｂは、一例として、非反転入力端子が抵抗を介して第２基準電位Ｇ２に接続されると共に、反転入力端子が入力抵抗を介して第１演算増幅器の出力端子に接続され、かつ帰還コンデンサが反転入力端子と出力端子との間に接続された第２演算増幅器を備えて構成されている。この積分回路５３ｂは、第２演算増幅器が正電圧Ｖｆ＋および負電圧Ｖｆ−で作動して、検出電圧信号Ｖ２を積分することにより、上記の電位差Ｖｄｉに比例して電圧値が変化する積分信号Ｖ３を生成して出力する。

駆動回路５３ｃは、積分信号Ｖ３のレベルに応じて絶縁回路５３ｄをリニア領域で駆動し、駆動された絶縁回路５３ｄは、この積分信号Ｖ３を電気的に分離して新たな積分信号（第１信号）Ｖ３ａとして出力する。つまり、電圧検出部５３は、検出プローブ１と相俟って、測定対象電線６の電圧Ｖ１を示す積分信号Ｖ３ａを出力する。

電流電圧変換用の抵抗５４は、一端が負電圧Ｖｓｓに接続されると共に、他端が電圧検出部５３内の対応する絶縁回路５３ｄ（本例ではフォトカプラにおけるフォトトランジスタのコレクタ端子）に接続されている。

電圧生成部５５は、積分信号Ｖ３ａを入力して増幅することにより、電圧信号Ｖ４を生成して、電圧検出部５３における第２基準電位Ｇ２に規定された部位に印加する。この電圧信号Ｖ４はその電圧が後述するように測定対象電線６の電圧Ｖ１に応じて変化する。これにより、第２基準電位Ｇ２を基準とするフローティング電圧である正電圧Ｖｆ＋および負電圧Ｖｆ−は、電圧信号Ｖ４の電圧に応じて変化するフローティング電圧となる。

この電圧生成部５５は、一例として、電圧検出部５３の第２基準電位Ｇ２（第２基準電位Ｇ２と同電位のシールドケーブル５のシールド導体５ｂ）、検出電極２３および電圧検出部５３（電流電圧変換回路５３ａ、積分回路５３ｂ、駆動回路５３ｃおよび絶縁回路５３ｄ（本例ではフォトカプラ））と共にフィードバックループを形成して、電位差Ｖｄｉを減少させるように積分信号Ｖ３ａを増幅する増幅動作を行うことにより、電圧信号Ｖ４を生成する。

本例では、一例として、電圧生成部５５は、図９に示すように、増幅回路５５ａ、位相補償回路５５ｂおよび昇圧回路５５ｃを備えて構成されている。ここで、増幅回路５５ａは、積分信号Ｖ３ａを入力して増幅することにより、電圧信号Ｖ４ａを生成する。この場合、増幅回路５５ａは、積分信号Ｖ３ａの電圧値についての絶対値の増加・減少に対応して、電圧値の絶対値が変化する電圧信号Ｖ４ａを増幅動作によって生成する。位相補償回路５５ｂは、フィードバック制御動作の安定化（発振防止）を図るため、電圧信号Ｖ４ａを入力してその位相を調整して電圧信号Ｖ４ｂとして出力する。昇圧回路５５ｃは、一例として昇圧トランスを用いて構成されて、電圧信号Ｖ４ｂを所定の倍率で昇圧することにより（極性は変えずに絶対を増加させることにより）、電圧信号Ｖ４を生成して第２基準電位Ｇ２に印加する。電圧計５６は、グランドＧ１の電位を基準として電圧信号Ｖ４を測定すると共に、その電圧値をディジタルデータに変換して電圧データＤｖとして出力する。

処理部５７は、ＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示せず）を備えて構成されて、電圧計５６から出力される電圧データＤｖに基づいて測定対象電線６の電圧Ｖ１を算出する電圧算出処理を実行する。また、処理部５７は、電圧算出処理で算出した電圧Ｖ１を表示部５８に表やグラフの形式で表示させる。表示部５８は、一例として、液晶ディスプレイなどのモニタ装置で構成されている。

この検出プローブ１および本体ユニット４を備えた測定装置ＭＤを用いて測定対象電線６の電圧Ｖ１を測定する際には、第１シールド筒体２１の先端部に形成された挿入凹部３３内に測定対象電線６を挿入する。

具体的には、まず、図４に示す矢印方向の外力Ｆ１を操作レバー３２のつまみ部３２ｃに手（具体的には指）で加えることにより、つまみ部３２ｃ（つまり、操作レバー３２全体）を図２に示す位置から図４に示す位置まで付勢部材３１の付勢力に抗してスライドさせる（矢印方向にスライドさせる）ことで、第１シールド筒体２１内において検出電極２３を摺動（スライド）させる。これにより、検出プローブ１を、図２に示すように挿入凹部３３が検出電極２３で閉塞された状態から、図４に示すように挿入凹部３３が開口された状態に移行させる。次いで、開口状態となった挿入凹部３３内に測定対象電線６を挿入する。この場合、測定対象電線６は被覆電線であるため、測定対象電線６の芯線６ａと第１シールド筒体２１とは電気的に絶縁された状態（金属非接触の状態）に維持されている。

また、特にこの検出プローブ１では、図１〜図６、詳細には図８に示すように、挿入凹部３３を構成する基端側切欠き面３３ｂが先端側切欠き面３３ａよりも第１シールド筒体２１の基端部側に傾斜する構成であり、各切欠き面３３ａ，３３ｂ間の軸線Ｌ方向に沿った距離が挿入凹部３３の奥側から開口部側に向かうに従って徐々に広くなる構成となっていることから、測定対象電線６を挿入凹部３３内に容易に挿入することが可能になっている。

続いて、つまみ部３２ｃから手（指）を離す。これにより、つまみ部３２ｃに加わっていた外力Ｆ１がなくなるため、付勢部材３１の付勢力Ｆ２により、ガイド筒体２９内において連結ピン３０が第１シールド筒体２１方向に押動される。また、検出電極２３が、この連結ピン３０で押動されて、第１シールド筒体２１内を第１蓋体２５方向に向けて、図６，８に示すように検出電極２３における先端面２３ａと先端側切欠き面３３ａとの間で測定対象電線６を挟持する位置まで摺動（スライド）する。以上により、検出プローブ１の測定対象電線６へのクランプ作業（装着作業）が完了する。この場合、測定対象電線６は被覆電線であるため、測定対象電線６の芯線６ａと検出電極２３とは電気的に絶縁された状態（金属非接触の状態）に維持されている。

ここで、この検出プローブ１では、図６に示すように、検出電極２３の先端面２３ａと先端側切欠き面３３ａとで測定対象電線６を挟持した状態では、第２シールド筒体２２に形成されている第２ガイド孔３４が、第２シールド筒体２２の外側に配設されているフランジ部３２ｂによって遮蔽される。このため、この検出プローブ１では、測定対象電線６を挟持した状態において第２ガイド孔３４が遮蔽されない構成と比較して、検出電極２３に対する外乱の影響（例えば、他の導体からの影響）を十分に低減させることが可能となっている。

この検出プローブ１では、このようにして測定対象電線６が挟持されることにより、挿入凹部３３内に測定対象電線６が挿入された状態が維持される。したがって、検出プローブ１から手を放した状態においても、測定対象電線６の電圧Ｖ１を測定する際に重要となる測定対象電線６の芯線６ａと検出電極２３の先端面２３ａとの間に形成される静電容量Ｃ０（図８参照）の容量値が大きく変動するといった事態の発生が十分に回避されている。これにより、この検出プローブ１は、その検出用の電極である検出電極２３を測定対象電線６の芯線６ａに直接接触させることなく互いに容量結合させるだけで、この測定対象電線６の電圧Ｖ１を正確に検出し得るいわゆる導体（金属）非接触型の電圧検出プローブとして機能することが可能に構成されている。

また、特にこの検出プローブ１では、図８等に示すように、測定対象電線６を挟持する先端側切欠き面３３ａが基準平面ＰＬを基準として第１シールド筒体２１の基端部側に傾斜する構成（つまり、軸線Ｌと先端側切欠き面３３ａとの角度θ１が鋭角となる構成）であるため、基準平面ＰＬと平行な平面に形成された検出電極２３の先端面２３ａと相俟って、測定対象電線６を挟持する先端側切欠き面３３ａと先端面２３ａとの間の隙間を挿入凹部３３の奥側から開口側に向かうに従って徐々に狭くし得る構成となっている。これにより、この検出プローブ１では、挿入凹部３３内に測定対象電線６が挿入された状態を一層確実に維持することが可能になっている。

この状態において、測定対象電線６の電圧Ｖ１と、電圧検出部５３の第２基準電位Ｇ２の電圧（第２基準電位Ｇ２と同電位となるシールドケーブル５のシールド導体５ｂ、検出電極ユニット３の第３蓋体２７、第２シールド筒体２２、第２蓋体２６、第１シールド筒体２１および第１蓋体２５の各電圧。つまり、電圧信号Ｖ４の電圧）との電位差Ｖｄｉが増加しているとき（例えば、電圧Ｖ１の上昇に起因して電位差Ｖｄｉが増加しているとき）には、本体ユニット４の電圧検出部５３では、測定対象電線６から検出電極２３を介して電流電圧変換回路５３ａに流れ込む電流信号Ｉの電流量が増加する。この場合、電流電圧変換回路５３ａは、出力している検出電圧信号Ｖ２の電圧値を低下させる。積分回路５３ｂでは、この検出電圧信号Ｖ２の低下に起因して、第２演算増幅器の出力端子からコンデンサを介して反転入力端子に向けて流れる電流が増加する。このため、積分回路５３ｂは、積分信号Ｖ３の電圧を上昇させる。また、この積分信号Ｖ３の電圧上昇に伴い、駆動回路５３ｃのトランジスタが深いオン状態に移行する。これにより、絶縁回路５３ｄ（フォトカプラ）では、その発光ダイオードに流れる電流が増加し、フォトトランジスタの抵抗が減少する。したがって、抵抗５４の抵抗値とフォトトランジスタの抵抗値とで電位差（Ｖｄｄ−Ｖｓｓ）が分圧されて生成される積分信号Ｖ３ａは、その電圧値が低下する。

また、本体ユニット４では、電圧生成部５５が、この積分信号Ｖ３ａに基づいて、生成している電圧信号Ｖ４の電圧値を上昇させる。この測定装置ＭＤでは、このようにしてフィードバックループを構成する電流電圧変換回路５３ａ、積分回路５３ｂ、駆動回路５３ｃ、絶縁回路５３ｄおよび電圧生成部５５が、測定対象電線６の電圧Ｖ１の上昇を検出して、電圧信号Ｖ４の電圧値を上昇させるフィードバック制御動作を実行することにより、電圧検出部５３の第２基準電位Ｇ２等の電圧（電圧信号Ｖ４の電圧）を電圧Ｖ１に追従させる。

また、電圧Ｖ１の低下に起因して電位差Ｖｄｉが増加したときには、検出電極２３を介して電流電圧変換回路５３ａから測定対象電線６に流れ出る（流出する）電流信号Ｉの電流量が増加する。この際には、フィードバックループを構成する電流電圧変換回路５３ａ等が上記のフィードバック制御動作とは逆の動作でのフィードバック制御動作を実行して、電圧信号Ｖ４の電圧を低下させることにより、電圧検出部５３の第２基準電位Ｇ２等の電圧（電圧信号Ｖ４の電圧）を電圧Ｖ１に追従させる。

このようにして、測定装置ＭＤでは、電圧検出部５３の第２基準電位Ｇ２等の電圧（電圧信号Ｖ４の電圧）を電圧Ｖ１に追従させるフィードバック制御動作が短時間に実行されて、電圧検出部５３の第２基準電位Ｇ２等の電圧（電流電圧変換回路５３ａの第１演算増幅器のバーチャルショートにより、検出電極２３の電圧でもある）が電圧Ｖ１に一致させられる（収束させられる）。電圧計５６は、電圧信号Ｖ４の電圧値をリアルタイムで計測して、その電圧値を示す電圧データＤｖを出力する。また、電圧信号Ｖ４は、測定対象電線６の電圧Ｖ１に一旦収束した後は、フィードバックループを構成する各構成要素が上記のように動作することにより、電圧Ｖ１の変動に追従する。したがって、測定対象電線６の電圧Ｖ１を示す電圧データＤｖが電圧計５６から連続して出力される。

処理部５７は、電圧計５６から出力された電圧データＤｖを入力してメモリに記憶する。次いで、処理部５７は、電圧算出処理を実行して、電圧データＤｖに基づいて測定対象電線６の電圧Ｖ１を算出してメモリに記憶する。最後に、処理部５７は、メモリに記憶されている測定結果（電圧Ｖ１）を表示部５８に表示させる。これにより、測定装置ＭＤによる測定対象電線６の電圧Ｖ１の測定が完了する。

この場合、この検出プローブ１では、外力が加わったときおよび変形が生じたときのいずれのときにおいても電荷の発生を低レベルに維持する物性を有する材料としての低圧電効果材料である非晶性材料（本例では、非晶性樹脂の一例としてのポリ塩化ビニル）で絶縁被覆２４が形成されている。このため、この検出プローブ１では、例えば、測定作業において検出プローブ１を操作する際に検出プローブ１に加わる外力が検出プローブ１を構成する各部材を介して絶縁被覆２４に加わったり、温度変化等によって絶縁体が変形したりしたとしても、これらに起因するノイズの発生が低減されて、ノイズの影響で検出精度および測定精度の低下が防止される。

ここで、この検出プローブ１では、上記したように、測定対象電線６を挟持した状態（図６に示す状態）において、フランジ部３２ｂによって第２シールド筒体２２の第２ガイド孔３４が遮蔽されているため、検出電極２３に対する外乱の影響（例えば、他の導体からの影響）が十分に低減されている。このため、この検出プローブ１では、電圧Ｖ１を正確に測定することが可能となっている。

引き続き、他の測定対象電線６の電圧Ｖ１を測定する際には、まず、図４に示す矢印方向の外力Ｆ１を操作レバー３２のつまみ部３２ｃに加えることにより、操作レバー３２をグリップ部２の基端部方向に向けてスライドさせて、検出電極２３についても同方向に摺動（スライド）させることで、挿入凹部３３の先端側切欠き面３３ａと検出電極２３の先端面２３ａとの間での測定対象電線６の挟持状態を解消する。次いで、挿入凹部３３内から測定対象電線６を外す（測定対象電線６のクランプ状態を解消する）。これにより、検出プローブ１を次の測定対象電線６に装着（クランプ）することが可能となる。

このように、この検出プローブ１および測定装置ＭＤによれば、検出電極２３と第１シールド筒体２１との間に配設する絶縁被覆２４を、外力が加わったときおよび変形が生じたときの少なくとも一方のときに電荷の発生を低レベルに維持する物性を有する材料で形成したことにより、例えば、測定作業において検出プローブ１を操作する際に検出プローブ１に加わる外力が検出プローブ１を構成する各部材を介して絶縁被覆２４に加わったり、温度変化等によって絶縁被覆２４が変形したりしたとしても、これらに起因するノイズの発生を確実に低減することができるため、ノイズの影響による検出精度および測定精度の低下を防止して、検出精度および測定精度を十分に向上させることができる。

また、この検出プローブ１および測定装置ＭＤによれば、低圧電効果材料で絶縁被覆２４を形成したことにより、絶縁被覆２４に大きな外力が加わったり、絶縁被覆２４が大きく変形したりしたときのノイズの発生をより確実に低減することができる。

また、この検出プローブ１および測定装置ＭＤによれば、非晶性材料で絶縁被覆２４を形成したことにより、非晶性材料が圧電効果を生じ難いため、絶縁被覆２４に加わったときのノイズの発生をさらに確実に低減することができる。

また、この検出プローブ１および測定装置ＭＤによれば、非晶性樹脂で絶縁被覆２４を形成したことにより、非晶性樹脂の加工が容易なため、絶縁被覆２４を配設するための加工コストを十分に低減することができる。

また、この検出プローブ１および測定装置ＭＤによれば、物理量としての電圧Ｖ１を検出する際にシールドとして機能する導電体としての第１シールド筒体２１と検出電極２３との間に絶縁被覆２４を配設したことにより、第１シールド筒体２１と検出電極２３との間の絶縁性を確保しつつ、ノイズの発生を確実に低減することができる。

また、この検出プローブ１および測定装置ＭＤによれば、検出電極２３を第１シールド筒体２１に対して相対的に移動可能に構成したことにより、検出電極２３を移動させて測定対象電線６（検出対象）に検出電極２３における先端部の先端面２３ａを接触させる構成の検出プローブ１の検出精度、およびこの検出プローブ１を備えた測定装置ＭＤの測定精度を十分に向上させることができる。

また、この検出プローブ１および測定装置ＭＤによれば、絶縁被覆２４を検出電極２３に固着させたことにより、検出電極２３に対する絶縁被覆２４の移動を規制することができるため、両者の相対的な移動に起因するノイズの発生を確実に低減することができる結果、検出精度および測定精度をさらに向上させることができる。

また、この検出プローブ１および測定装置ＭＤでは、検出電極２３の先端面２３ａと外周面２３ｂとを覆うように絶縁被覆２４が検出電極２３に固着されている。このため、この検出プローブ１および測定装置ＭＤによれば、検出電極２３の露出部分（使用者が検出電極２３に直接接触する可能性がある部分）を十分少なくすることができるため、安全性を向上させることができる。

また、この検出プローブ１および測定装置ＭＤでは、絶縁被覆２４が、筒状体で構成されて、その筒状体に検出電極２３が挿入された状態で配設されている。このため、この検出プローブ１および測定装置ＭＤによれば、例えば、検出電極２３が挿入された絶縁被覆２４（筒状体）を熱収縮させる簡易な方法で、絶縁被覆２４を検出電極２３に確実に固着（配設）することができる結果、絶縁被覆２４の配設作業を効率的に行うことができる。

なお、上記の検出プローブ１では、検出電極２３の先端面２３ａは基準平面ＰＬと平行な平面に形成されているが、図１０に示すように、第１シールド筒体２１の先端部側に傾斜する斜面に形成する構成を採用することもできる。この構成の検出プローブ１およびこの検出プローブ１を備えた測定装置ＭＤによれば、挿入凹部３３内に挿入された測定対象電線６が検出電極２３の先端面２３ａによって先端側切欠き面３３ａに押し付けられた状態（先端面２３ａと先端側切欠き面３３ａとで挟持された状態）において、測定対象電線６を挿入凹部３３から一層外れにくくすることができる。

また、上記の検出プローブ１では、各切欠き面３３ａ，３３ｂを基準平面ＰＬを基準として第１シールド筒体２１の基端部側に傾斜させる構成を採用しているが、この構成に限定されず、例えば、図１１に示すように、各切欠き面３３ａ，３３ｂを共に基準平面ＰＬと平行にする構成や、図示はしないが、先端側切欠き面３３ａを基準平面ＰＬと平行にし、かつ基端側切欠き面３３ｂを基端部側に傾斜させる構成や、先端側切欠き面３３ａを基端部側に傾斜させ、かつ基端側切欠き面３３ｂを基準平面ＰＬと平行にする構成を採用することもできる。

また、上記の検出プローブ１（つまり、検出電極ユニット３）では、図８，１０に示すように、検出電極２３の先端面２３ａと測定対象電線６の芯線６ａとが容量結合している状態（容量結合状態）、つまり、測定対象電線６が挿入凹部３３内で先端側切欠き面３３ａと先端面２３ａとで挟持されている状態において、シールド部材（シールド導体５ｂの電位と同電位の部材）の存在しない挿入凹部３３の開口部分を介して測定対象電線６が外乱の影響を若干ではあるが受ける可能性のある構成となっているが、この可能性をできる限り低減するのが好ましい。

そこで、図１２に示す構成の検出電極ユニット３のように、第１シールド筒体２１の内面と接触状態となっている検出電極２３の外周面（本例では、絶縁被覆２４で覆われた検出電極２３の外周面（絶縁被覆２４の表面）をさらに導電体層３６で覆う構成を採用することにより、第１シールド筒体２１の内面との接触（電気的接触）によって第１シールド筒体２１と同電位となることで上記のシールド部材として機能するこの導電体層３６における挿入凹部３３の開口部分から露出する部位で、この挿入凹部３３の開口部分の一部を閉塞して（挿入凹部３３の開口部分におけるシールド部材の存在しない領域の面積を低減して）、測定対象電線６に対する外乱の影響をより低減させることができる。この場合、導電体層３６は、導電性金属材料を用いて、例えば０．１ｍｍ未満（一例として０．０１ｍｍ程度）の厚みで絶縁被覆２４の表面に形成することができる。

また、この測定装置ＭＤは、電圧測定機能以外に電流測定機能を備える構成であってもよく、さらには、測定した電圧値および電流値に基づいて抵抗を測定する抵抗測定機能や電力を測定する電力測定機能などの他の測定機能を備える構成であってもよい。

次に、検出プローブの他の一例としての図１３，１５に示す検出プローブ１０１（以下、単に「検出プローブ１０１」ともいう）について説明する。なお、以下の説明において、上記した検出プローブ１と同様の構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。この検出プローブ１０１では、第２シールド筒体２２がグリップ部２に固定されている。また、この検出プローブ１０１では、両図に示すように、第１シールド筒体２１が第２シールド筒体２２に対して（つまり、グリップ部２に対して）軸線Ｌ方向に沿って移動可能に構成されている。また、この検出プローブ１０１では、検出電極２３がグリップ部２に固定されている。

この場合、図１３に示すように、第１シールド筒体２１がグリップ部２の基端部（同図における右側の端部）側に移動させられているときには、検出電極２３の先端面２３ａが第１シールド筒体２１の先端部（第１蓋体２５）側に位置して挿入凹部３３が閉塞される。また、図１５に示すように、第１シールド筒体２１がグリップ部２の先端部（同図における左側の端部）側に移動させられているときには、検出電極２３の先端面２３ａが第１シールド筒体２１の先端部から離間して、挿入凹部３３が開放される。

また、この検出プローブ１０１では、図１４に示すように、検出電極２３の外周面２３ｂだけが絶縁被覆２４によって覆われ、検出電極２３の先端面２３ａは絶縁被覆２４によって覆われることなく露出している。また、この検出プローブ１０１においても、低圧電効果材料としての非晶性材料である非晶性樹脂（ポリ塩化ビニル）で絶縁被覆２４を形成することで、ノイズの影響の低減が図られている。また、この検出プローブ１０１においても、ポリ塩化ビニルで形成したチューブ（筒状体）を検出電極２３に被せ、チューブを熱収縮させることで、検出電極２３の外周面２３ｂにチューブ（絶縁被覆２４）が固着されている。

この検出プローブ１０１およびこの検出プローブ１０１を備えた測定装置ＭＤでは、検出電極２３の先端面２３ａが露出しかつ検出電極２３の外周面２３ｂを覆うように絶縁被覆２４が検出電極２３に固着されている。このため、この検出プローブ１０１および測定装置ＭＤによれば、測定対象電線６に当接する先端面２３ａが絶縁被覆２４によって覆われていない（先端面２３ａが露出している）分だけ、検出電極２３の感度を向上させることができるため、検出精度および測定精度をさらに向上させることができる。

また、この検出プローブ１０１では、図１３，１５に示すように、操作レバー３２が、第２シールド筒体２２の第２ガイド孔３４に挿通された支柱部３２ａと、支柱部３２ａの先端に形成されたつまみ部３２ｃとを備え、これらの部材が絶縁材料を用いて一体的に形成されて構成されている。また、支柱部３２ａにおける第２シールド筒体２２および後述する第３シールド筒体１２３の内側に延出する端部（図１３，１５において下側の不図示の端部）が第１シールド筒体２１に連結されている。

また、この検出プローブ１０１では、図１３，１５に示すように、第２シールド筒体２２（両図では、第２シールド筒体２２を破線で示している）の内側に（第２シールド筒体２２の内面に沿って）筒状（一例として円筒状）の第３シールド筒体１２３が配設され、この第３シールド筒体１２３が、操作レバー３２の支柱部３２ａに取り付けられている。したがって、第３シールド筒体１２３は、操作レバー３２に対する移動操作に応じて、第２シールド筒体２２の内面と接触した状態で内面に沿って移動（摺動）させられる。この場合、第３シールド筒体１２３は、導電性材料（例えば、第２シールド筒体２２を構成する材料と同じ材料）を用いて筒状（例えば、円筒状）に形成されており、第２シールド筒体２２に接触することで、第２シールド筒体２２と同電位となっている。また、第３シールド筒体１２３は、第２シールド筒体２２における第２ガイド孔３４の長さ（操作レバー３２の移動方向（軸線Ｌの方向）に沿った長さ）と同程度の長さに形成されている。この第３シールド筒体１２３は、挿入凹部３３の先端側切欠き面３３ａと検出電極２３の端面２３ａとによって測定対象電線６を挟持した状態（図１６に示す状態）において、第２ガイド孔３４を遮蔽する第３シールド体として機能する。

また、この検出プローブ１０１では、図１３，１５に示すように、第２シールド筒体２２内における第２蓋体２６と第３シールド筒体１２３との間に、付勢部材１３１が配設されている。付勢部材１３１は、一例として導電性材料（例えば、金属材料）製の圧縮コイルばねで構成されて、縮長状態（押し縮められた状態）で収容されている。この構成により、第３シールド筒体１２３、第３シールド筒体１２３に取り付けられている操作レバー３２、および操作レバー３２の支柱部３２ａに連結されている第１シールド筒体２１が、付勢部材１３１によってグリップ部２の基端部側に付勢されている。なお、引張コイルばねで構成された付勢部材１３１を、第２シールド筒体２２内における第３蓋体２７と第３シールド筒体１２３との間に配設する構成を採用することもできる。

この検出プローブ１０１を備えた測定装置ＭＤを用いて測定対象電線６の電圧Ｖ１を測定する際には、まず、図１３に示す矢印方向の外力Ｆ１を操作レバー３２のつまみ部３２ｃに指で加え、つまみ部３２ｃを同図に示す位置から図１５に示す位置まで付勢部材１３１の付勢力に抗して移動させる（操作レバー３２に対する移動操作）。この際に、この移動操作に応じて第１シールド筒体２１が同図に示す矢印方向に移動させられる。これにより、挿入凹部３３が、検出電極２３で閉塞された状態（図１３に示す状態）から、開口された状態（図１５に示す状態）に移行する。次いで、図１６に示すように、開口状態となった挿入凹部３３内に測定対象電線６を挿入する。

続いて、つまみ部３２ｃから指を離す。この際に、図１６に示すように、第３シールド筒体１２３、操作レバー３２および第１シールド筒体２１が、付勢部材３１の付勢力Ｆ２によってグリップ部２の基端部側に押動させられる。この結果、同図に示すように、検出電極２３の先端面２３ａと挿入凹部３３の先端側切欠き面３３ａとによって測定対象電線６が挟持される。以上により、検出プローブ１０１による測定対象電線６のクランプ作業（装着作業）が完了する。次いで、本体ユニット４の各部が各処理を実行することにより、測定対象電線６の電圧Ｖ１が測定される。

ここで、この検出プローブ１では、図１６に示すように、検出電極２３の先端面２３ａと挿入凹部３３の先端側切欠き面３３ａとで測定対象電線６を挟持した状態では、第２シールド筒体２２に形成されている第２ガイド孔３４が、第２シールド筒体２２の内側に配設されている第３シールド筒体１２３によって遮蔽される。このため、この検出プローブ１０１、および検出プローブ１０１を備えた測定装置ＭＤにおいても、測定対象電線６を挟持した状態において第２ガイド孔３４が遮蔽されない構成と比較して、検出電極２３に対する外乱の影響（例えば、他の導体からの影響）を十分に低減させることができる結果、測定対象電線６の電圧Ｖ１を正確に測定することができる。

また、この検出プローブ１０１およびこの検出プローブ１０１を備えた測定装置ＭＤでは、第１シールド筒体２１が軸線Ｌ方向に沿って移動可能に構成されている。この場合、検出電極２３を移動させる構成では、操作レバー３２の支柱部３２ａを検出電極２３に連結するために、支柱部３２ａを挿通させるガイド孔（第２シールド筒体２２の第２ガイド孔３４と同様のガイド孔）等を第１シールド筒体２１に形成する必要があり、その分シールド効果が低下する。これに対して第１シールド筒体２１を移動させるこの検出プローブ１０１および測定装置ＭＤでは、第１シールド筒体２１にガイド孔を形成する必要がないため、その分、検出電極２３を移動させる構成よりもシールド効果を高めることができる。

また、この検出プローブ１０１およびこの検出プローブ１０１を備えた測定装置ＭＤによれば、第３シールド筒体１２３を第２シールド筒体２２の内側に配設したことにより、第３シールド筒体１２３を第２シールド筒体２２の外側に配設するためのスペースを第２シールド筒体２２とグリップ部２との間に設ける必要がない分、検出プローブ１０１を小型化することができる。

また、この検出プローブ１０１およびこの検出プローブ１０１を備えた測定装置ＭＤによれば、第３シールド筒体１２３を円筒状に形成したことにより、検出電極２３を第３シールド筒体１２３で取り囲むことができるため、第３シールド筒体１２３によるシールド効果をさらに高めることができる。

なお、電圧検出プローブの構成は上記した構成に限定されない。例えば、非晶性材料として非晶性樹脂を用いる例について上記したが、ガラス、ゴムおよびエラストマー等の非晶性樹脂以外の非晶性材料を用いることもできる。また、外力が加わったときおよび変形が生じたときの少なくとも一方のときに電荷の発生を低レベルに維持する物性を有する材料として、低圧電効果材料以外の材料を用いることもできる。具体的には、結晶構造を有する結晶性材料（つまり、低圧電効果材料である非晶性材料以外の材料）と非晶性材料とを混合したり複合したりした各種の複合材料（コンポジット材料）を用いることができる。一例として、結晶性樹脂と非晶性樹脂とで構成した複合材料を用いることができる。この場合、結晶性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリイミドおよびフッ素樹脂等を用いることができる。

また、外力が加わったときおよび変形が生じたときの少なくとも一方のときに電荷の発生を低レベルに維持する物性を有する材料である限り、固体に限定されず流動性を有する材料（ゲル状の材料、液体の材料および気体の材料）を用いることもできる。

また、絶縁体としての絶縁被覆２４を検出電極２３に配設する例について上記したが、絶縁体を導電体としての第１シールド筒体２１に配設する構成を採用することもできる。この場合、例えば、射出成形によって非晶性樹脂（一例としてのポリ塩化ビニル）で形成した絶縁被覆２４を第１シールド筒体２１の内周面に固着させたり、溶剤を含んで流動性を有する非晶性樹脂を絶縁被覆２４の内周面に塗布した後に乾燥させたりすることによって絶縁被覆２４を第１シールド筒体２１の内周面に固着させる構成を採用することができる。

この構成によれば、絶縁被覆２４を第１シールド筒体２１に固着させたことにより、第１シールド筒体２１に対する絶縁被覆２４の移動を規制することができるため、絶縁被覆２４の移動に起因するノイズの発生を確実に低減することができる結果、検出精度および測定精度をさらに向上させることができる。

また、この構成によれば、検出電極２３を挿入可能な筒状に形成した第１シールド筒体２１の内周面に絶縁被覆２４を固着させたことにより、第１シールド筒体２１の内周面の全面に絶縁被覆２４を固着させることで、第１シールド筒体２１と検出電極２３との間の全域において絶縁被覆２４を介在させることができるため、両者を確実に絶縁することができる。

また、絶縁体としての絶縁被覆２４を、検出電極２３の表面（先端面２３ａや外周面２３ｂ）、および第１シールド筒体２１の内周面に固着させる例について上記したが、検出電極２３の表面や第１シールド筒体２１の内周面から離間した状態で絶縁体を配設する構成を採用することもできる。

また、上記した検出プローブ１（検出電極２３を軸線Ｌ方向に沿って移動させる構成）において、第３シールド体として機能するフランジ部３２ｂを第２シールド筒体２２の内側に配設する構成や、第２シールド筒体２２の内側および外側の双方に配設する構成を採用することもできる。また、上記した検出プローブ１において、フランジ部３２ｂに代えて、筒状（円筒状）の第３シールド体を採用することもできる。また、上記した検出プローブ１０１（第１シールド筒体２１を軸線Ｌ方向に沿って移動させる構成）において、第３シールド筒体１２３を第２シールド筒体２２の外側に配設する構成や内側および外側の双方に配設する構成を採用することもできる。また、上記した検出プローブ１０１において、筒状の第３シールド筒体１２３に代えて、断面が円弧状（樋状）の第３シールド体を採用することもできる。

また、導電体としての第１シールド筒体２１内に検出電極２３が摺動自在に収納されて、検出電極２３および第１シールド筒体２１が相対的に移動可能に構成された検出プローブ１，１０１における絶縁体としての絶縁被覆２４に本願を適用した例について上記したが、検出電極２３および第１シールド筒体２１が相対的に移動しない構成の検出プローブにおける絶縁体に本願を適用することもできる。具体的には、検出電極２３の近傍に導電体が配設され、これらが相対的に移動しない構成の検出プローブ（従来の）において、検出電極２３と導電体との間に配設した絶縁体に本願を適用することができる。

また、筒状の第１シールド筒体２１を導電体として用いる例について上記したが、板状や柱状の導電体を用いる構成を採用することもできる。

また、物理量としての電圧Ｖ１を検出する検出プローブ１に適用した例について上記したが、電圧Ｖ１以外の他の物理量（例えば、電流や磁界等）を検出する検出プローブに適用することもできる。

１，１０１ 検出プローブ
３ 検出電極ユニット
６ 測定対象電線
２１ 第１シールド筒体
２３ 検出電極
２３ａ 先端面
２３ｂ 外周面
２４ 絶縁被覆
Ｌ 軸線
Ｖ１ 電圧

Claims (8)

1. 検出対象の物理量を検出する検出電極と、当該検出電極の近傍に配設された導電体と、前記検出電極および前記導電体の間に配設された絶縁体とを備えた検出プローブであって、
   前記検出電極は、柱状に形成され、
   前記絶縁体は、外力が加わったときおよび変形が生じたときの少なくとも一方のときに電荷の発生を低レベルに維持する物性を有する材料で形成されて、前記検出対象に当接する前記検出電極の端面と外周面とを覆うように当該検出電極に固着され、
   前記検出電極および前記導電体のいずれか一方は、当該検出電極および当該導電体の他方に対して各々の軸線方向に沿って移動可能に構成されている検出プローブ。
2. 検出対象の物理量を検出する検出電極と、当該検出電極の近傍に配設された導電体と、前記検出電極および前記導電体の間に配設された絶縁体とを備えた検出プローブであって、
   前記検出電極は、柱状に形成され、
   前記絶縁体は、外力が加わったときおよび変形が生じたときの少なくとも一方のときに電荷の発生を低レベルに維持する物性を有する材料で形成されて、前記検出電極における前記検出対象に当接する端面が露出しかつ当該検出電極の外周面を覆うように当該検出電極に固着され、
   前記検出電極および前記導電体のいずれか一方は、当該検出電極および当該導電体の他方に対して各々の軸線方向に沿って移動可能に構成されている検出プローブ。
3. 前記絶縁体は、前記物性を有する材料としての圧電効果が低い材料で形成されている請求項１または２記載の検出プローブ。
4. 前記絶縁体は、前記圧電効果が低い材料としての非晶性材料で形成されている請求項３記載の検出プローブ。
5. 前記絶縁体は、前記非晶性材料としての非晶性樹脂で形成されている請求項４記載の検出プローブ。
6. 前記導電体は、シールドとして機能する請求項１から５のいずれかに記載の検出プローブ。
7. 前記絶縁体は、筒状体で構成されて、当該筒状体に前記検出電極が挿入された状態で固着されている請求項１から６のいずれかに記載の検出プローブ。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の電圧検出プローブと、当該電圧検出プローブによって検出された前記物理量に基づいて前記検出対象についての被測定量を測定する本体ユニットとを備えている測定装置。

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